小议深水港工程软基处理技术及其应用

摘要：本文主要以某地的一座深水港工程的软弱地基处理为工程分析背景，简要介绍了处理深厚软土地基时所用到的堆载预压地基处理方法，阐述了该处理工法的实用范围及基本原理。通过工程资料的分析，初步探讨了施工中应注意的问题，以期本工程经验的论述可以给类似工程带来一定的工程借鉴。

关键词：深水港工程；软基处理；技术的应用

1.引言

我国珠江三角洲沿海地区为典型的冲积平原地貌，地势平坦，水网密布，由于河流冲积和海潮的进退作用，在该地区广泛分布着海相、湖相及河相深厚软粘土层，这种软粘土具有工程上所谓的“三高三低”的特性，即高含水量、高孔隙比、高压缩性和低粘聚力、低渗透性、低固结系数。软土主要为淤泥和淤泥质土，一般分布于地表硬壳层之下，软土层间常夹薄层粉细砂。一般而言，在此类软土地基上建造建筑物，会产生很大的沉降和差异沉降，且沉降持续的时间长。务必注意在建造建筑物之前要对软土地基采取处理措施进行地基处理，来增加密实度，提高抗剪强度，降低压缩性。处理软土地基有诸如强夯和振冲等多种方法，本文谈及的堆载预压法也是工程上应用广泛，技术经济合理，行之有效的处理方法之一。

2.关于堆载预压法加固软土的机理简介

堆载预压过程分析实际是加载预压过程中加载荷载与孔隙比之间关系。其中关键的设置排水系统可以改变地基原有的排水边界条件，增加孔隙水排出的路径，缩短排水的路程。对深厚软土地基进行堆载预压处理时，通常要在地基中打设塑料排水板（或砂井）作为竖向排水通道，缩短排水距离，加速土层固结；在表层设置一层砂垫层作为横向排水通道及工作垫层，然后利用堆填作为荷重进行堆载预压。

3.在深水港软基的应用分析

3.1工程概况

某港口工程区域属山丘陵河口堆积平原，广泛分布着海相沉积的软弱粘土层，从上到下地基土依次为淤泥、淤泥粉砂互层、海相淤积土层、淤泥质粘土，这些基地压缩和含水量高、抗剪强度和渗透性低的显著特点，并且埋藏深厚达数十米。海涂持力层主要为全新世滨海相上段的冲海积青灰色中细砂，粉细砂、粉土与粘土互层以及海积的青灰色淤泥，底部为中段的冲海积青灰色淤泥质粘土及粉质粘土，天然地基往往不能满足大型工程对地基变形和稳定性的要求。从而要建港口前期必须要对这些深厚软土地基进行处理、加固。

经相关地质勘查和设计施工单位紧密讨论，该港区陆域形成采用吹填砂与回填开山石方案；陆域天然软土地基加固采用塑料排水板加堆载预压方案；吹填砂层加固采用振冲或强夯法进行处理。软基处理的技术要求为：场区填筑后沉降6MPa，标准贯入注砂面以下l-2m的范围>12击，2m以下>15击；设计要求强夯加固后吹填砂距砂面0.5m范围内压实度应达到0.93，0.5-1.5m范围内压实度应达到0.9。另外，本文主要针对堆载预压进行讨论。

3.2堆载预压设计和施工简述

文章讨论的施工隔堤为沙被斜坡堤结构，北部泥面低，水深大。堤顶标高+5.9m，坐落于淤泥和淤泥质软土地基上。设计初步采用塑料排水板固结法对地基进行处理，主要处理对象为地质图（文中无法给出）中的①-1层也即黄灰色淤泥层、①-2灰色淤泥层再加上①-3的灰色淤泥质粘土层，处理深度10m到28m。C型排水板正方形布置，间距为1m。

施工顺序：铺设2层冲灌袋装中粗砂垫层塑料排水板的打设覆盖针刺编织无纺复合土工布及袋装碎石层在等了1个月之后第一级砂被棱体至+0.0m、堤前护面陆域吹填至-0.5m+1.5m平台护面、第二级砂被棱体至+1.8m、铺设反滤土工布、袋装碎石、片石垫层、斜坡面护面陆域分级吹填至+l.9m，每级吹填厚度不超过2m+3.6m平台护面施工第三级砂被棱体至+4.lm、坡面护面陆域吹填至+3.5m等到1个月后第四级砂被棱体护面至5.8m、棱体内侧铺设反滤土工布、袋装碎石压层后方吹填至巧0.5m地基稳定后防汛墙分级施工、铺设+5.9m平台与防汛墙间隙处护面。

整个工程施工时需要布置监测仪器，限于篇幅未对监测过程进行详细阐述。但是在隔堤填筑施工过程中，地基的变形较大，地基以及堤身结构的稳定是本次监测的重点。所以从打设塑料排水板到覆盖针刺编织无纺复合土工布及袋装碎石层完成后要开始埋设监测仪器。

3.3隔堤固结沉降计算

固结计算是堆载预压设计中必须要进行的，软土地基最终沉降量可以通过固结沉降量乘以经验沉降修正系数求得。塑料排水板或砂井软土地基固结度的计算是建立在太沙基固结理论和巴伦固结理论基础上的。工程采用了CONSOL软件，算得压缩土层固结度达到93.3%，接近于常规的三点法计算的95.53%的固结度，从而表明施工隔堤的基本己经达到稳定。而固结沉降的1029mm基本在控制范围。实测数据和理论计算结果表明采用基于固结理论的计算结果满足本工程的计算。

4.堆载预压法的施工应注意的问题

本工程对于堆载预压法处理软基也只是方案的一种，工程还进行了振冲和强夯等方案的分析和局部试验，限于篇幅和讨论侧重点，笔者在文章只对堆载预压进行较为详细的说明。但是不管怎么样，工程人员必须知道软土地基的固结沉降变形与施工方法和施工质量关系密切。比如堆载预压法，笔者认为在施工中应注意：首先，软土地基路堤施工季节应适宜，建议在旱或冬季作业；其次相比其他软土地基加固方法，堆载预压法是软土地基固结沉降较慢的一种，施工计划应妥善安排，尽量提前施工以使得软土地基有充分的时间完成固结沉降，达到港口或者其它类似港口工程的要求；最后要知道地表硬壳层对软土地基固结沉降是一个有利点，施工过程中避免对地表硬壳层结构的进行损坏，充分发挥硬壳层的板体效应。

参考文献

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